一种能够获得水文信息的防撞套箱智能系统技术方案

本发明专利技术公开了一种能够获得水文信息的防撞套箱智能系统。该能够获得水文信息的防撞套箱智能系统，包括防撞套箱，所述防撞套箱迎着水流的方向设置有水文传感器，水文传感器通过数据线与存储器连接，水文传感器通过GPRS通信与桥梁管理中心的数据库连接，数据库设置有GPRS发送装置和GPRS接收装置，用于将水文传感器获得的水文信息发送至航船，桥梁管理中心的数据库通过GPRS通信与水文监测中心的服务器连接。本发明专利技术的能够获得水文信息的防撞套箱智能系统满足了水文信息的高精度实时监测，重点针对桥梁处航道的安全运营，给航船在桥梁处的航速和航向根据实时的水文信息提供实时引导，为降低船桥碰撞事故的几率提供科学数据的支持。

【技术实现步骤摘要】
一种能够获得水文信息的防撞套箱智能系统
本专利技术设计一种防撞套箱，尤其是涉及一种能够获得水文信息的防撞套箱智能系统。
技术介绍
中国的江河湖泊等内河航道十分发达，而全国跨越航道的公路和铁路桥梁数以万计，在内河航道中航行的船舶要通过桥梁是不可避免的。桥梁附近的水位高低、水流速度、水质情况等对船舶的安全通航、桥梁的安全运营至关重要。而航道和桥梁的日常维护管理等工作，是需要准确掌握重要水域（比如桥梁附近）的水文变化情况。传统的做法是在桥墩处修建固定的水位标尺，每天都需要人工到现场测量读取数值。而人工观测的方式并不能取到连续的水位变化情况，只能获得某一时刻的水位信息，无法满足实时监测的要求。从水文信息监测传统的人工监测技术分析来看，主要存在以下问题：（1）记录方式以模拟为主，即使以数字方式记录也不方便输入计算机处理；（2）基本靠人工判断处理，费时易错；（3）水文信息的采集、传输、处理的实时性和准确性较差，无法适应现代水文监测的需求。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种将实时水文信息传送给航船的能够获得水文信息的防撞套箱智能系统。为了实现上述技术目的，本专利技术能够获得水文信息的防撞套箱智能系统采用的技术方案为：一种能够获得水文信息的防撞套箱智能系统，包括防撞套箱，所述防撞套箱迎着水流的方向设置有水文传感器，水文传感器通过数据线与存储器连接，水文传感器通过GPRS通信与桥梁管理中心的数据库连接，数据库设置有GPRS发送装置和GPRS接收装置，用于将水文传感器获得的水文信息发送至航船，桥梁管理中心的数据库通过GPRS通信与水文监测中心的服务器连接。水文传感器设置在防撞套箱的迎水方向在不影响套箱的结构强度的情况下监测到的水文信息更为符合当前航道水文真实情况，同时亦不碍航，达到精确的实时监测每一条航道的水文信息。水位高低、水流速度实时自动采集、现场固态存储、并通过无线通信自动回传到桥梁管理中心，然后桥梁管理中心将接收到的数据进行处理后存入数据库，同时通过无线信号发送到进入桥区的航船，航船可根据该水位信息做适当调整直至其安全通过桥梁。GPRS具有速度快、使用费用低的优点，其传输速度可达171.2Kbps，与有线通讯方式相比，采用GPRS无线通信方式则显得非常灵活，它具有组网灵活、扩展容易、运行费用低投，维护简单、性价比高等优点。通过现场水文传感器的收集提取进行水文信息的采集，然后通过数据线连接到存储器将现场采集到的数据进行临时存储，以备不时之需，水文传感器采用太阳能板和锂电池进行电力的产生、储存和供应。服务器设置有固定的IP地址或固定的域名。各个桥梁管理中心的数据库采用GPRS模块通过IP地址或域名来访问水文监测中心的服务器，从而进行数据通信。数据库通过RS232或RS485接口与GPRSDTU终端相连，水文传感器采集到的数据通过GPRSDTU终端的内置嵌入式处理器对数据进行处理、协议封装后发送到GPRS无线网络。服务器采用公网方式接入Internet，申请公网固定IP地址。服务器采用移动通信公司提供的DDN专线,申请配置固定IP地址与GPRS网络相连，服务器采用RADIUS服务器，RADIUS服务器接收到GPRS网络传来的数据后先进行AAA认证，后传送到服务器的显示器，通过系统软件对数据进行还原显示，并进行数据处理，增强了系统数据通信安全性能。DDN专线可提供较高的带宽，当不同桥梁管理中心的数据库数量增加，水文监测中心的服务器不用扩容即可满足需求，可实现大容量数据采集应用。水文传感器采集的数据经GPRS/GSM网络空中接口功能模块同时对数据进行解码处理，转换成在公网数据传送的格式，通过GPRS无线数据网络进行传输，最终传送到服务器IP地址。数据库采用KB3000GPRSDTU透明数据传输终端，通过GPRS网络与服务器相连，各水文传感器的GPRSDTU使用通信公司的GPRS普通数据卡或APN专用数据卡，服务器对不同桥梁管理中心的数据库GPRS终端编号进行登记,并与数据库信息进行关联，以便识别和维护处理，服务器运行监控系统软件，实时采集水文信息数据。数据库采用移动统一的APN卡，数据库使用APN卡与服务器通信。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：GPRS系统可提供广域的无线IP连接。在通信公司的GPRS业务平台上构建水文信息采集传输系统，实现水文信息采集点的无线数据传输具有可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简单。可靠性高：与SMS短信息方式相比，GPRSDTU采用面向连接的TCP协议通信，避免了数据包丢失的现象，保证数据可靠传输。水文监测中心可以与多个桥梁管理中心同时进行数据传输，互不干扰。GPRS网络本身具备完善的频分复用机制，并具备极强的抗干扰性能，完全避免了传统数传电台的多机频段“碰撞”现象。实时性强：GPRS具有实时在线的特性，数据传输时延小，并支持多点同时传输，因此水文监测中心可以多个桥梁管理中心之间快速，实时地进行双向通信，很好地满足系统对数据采集和传输实时性的要求。目前GPRS实际数据传输速率在30Kbps左右，完全能满足系统数据传输速率（≥10Kbps）的需求。监控范围广：GPRS网络已经实现全国范围内覆盖，并且扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。由于桥梁管理中心数量众多，分布范围广，部分桥梁管理中心位于偏僻地区，而且地理位置分散，采用GPRS网络是其理想的选择。系统建设成本低：由于采用GPRS公网平台，无需建设网络，只需安装设备就即可，建设成本低，也免去了网络维护费用。系统运营成本低：采用GPRS公网通信，全国范围内均按统一费率计费，省去昂贵的漫游费用,GPRS网络可按数据实际通信流量计费，(1分-3分/1K字节)，也可以按包月不限流量收费，从而实现了系统的低成本通信。可对各桥梁管理中心设备进行远程控制：通过GPRS双向系统还可实现对桥梁管理中心的设备进行反向控制，如：时间校正、状态报告、开关等控制功能，并可进行系统远程在线升级。系统的传输容量，扩容性能好：水文监测中心要和每一个桥梁管理中心实现实时连接。由于桥梁管理中心数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而GPRS技术能很好地满足传输突发性数据的需要；由于系统采用成熟的TCP/IP通信架构，具备良好的扩展性能，一个水文监测中心可轻松支持几千个桥梁管理中心的通信接入。GPRS传输功耗小，适合野外供电环境：虽然与远在千里的水文监测中心进行双向通信，GPRS数传设备在工作时却只需与附近的移动基站通信即可，其整体功耗与一台普通GSM手机相当，平均功耗仅为200毫瓦左右，比传统数传电台小很多，GPRS传输方式非常适合在野外使用太阳能供电或蓄电池供电的场合下使用。附图说明图1是防撞套箱的示意图。图2是能够获得水文信息的防撞套箱智能系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。如图1和图2所示，一种能够获得水文信息的防撞套箱智能系统，包括防撞套箱1，防撞套箱迎着水流的方向设置有水文传感器2，水文本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够获得水文信息的防撞套箱智能系统，其特征在于：包括防撞套箱，所述防撞套箱迎着水流的方向设置有水文传感器，水文传感器通过数据线与存储器连接，水文传感器通过GPRS通信与桥梁管理中心的数据库连接，数据库设置有GPRS发送装置和GPRS接收装置，用于将水文传感器获得的水文信息发送至航船，桥梁管理中心的数据库通过GPRS通信与水文监测中心的服务器连接。

【技术特征摘要】
1.一种能够获得水文信息的防撞套箱智能系统，其特征在于：包括防撞套箱，所述防撞套箱迎着水流的方向设置有水文传感器，水文传感器通过数据线与存储器连接，水文传感器通过GPRS通信与桥梁管理中心的数据库连接，数据库设置有GPRS发送装置和GPRS接收装置，用于将水文传感器获得的水文信息发送至航船，桥梁管理中心的数据库通过GPRS通信与水文监测中心的服务器连接。2.根据权利要求1所述的能够获得水文信息的防撞套箱智能系统，其特征在于：服务器设置有固定的IP地址或固定的域名。3.根据权利要求1所述的能够获得水文信息的防撞套箱智能系统，其特征在于：数据库通过RS232或RS485接口与GPRSDTU终端相连，水文传感器采集到的数据通过GPRSDTU终端的内置嵌入式处理器对数据进行处理、协议封装后发送到GPRS无线网络。4.根据权利要求1所述的能够获得水文信息的防撞套箱智能系统，其特征在于：服务器采用公网方式接入Internet，申请公网固定IP地址。5.根据权利要求1所述的能够获得水文信息的防撞套箱智能系统，其特征在于：服务器采用移动通信公司提供的DDN专线,申请配置固定IP地址与...

【专利技术属性】
技术研发人员：操安喜，
申请(专利权)人：江苏领安智能桥梁防护有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32